材料的等离子弧焊接
等离子弧焊接
等离子弧焊接1. 简介等离子弧焊接是一种常用的焊接方法，利用等离子弧产生高温，将被焊接的材料熔化并连接在一起。
它具有焊接速度快、焊缝质量高、适用范围广等优点，在各个工业领域得到广泛应用。
2. 原理等离子弧焊接是利用电弧放电产生的高温等离子体来加热和熔化被焊接材料的方法。
通过电极和被焊件之间产生的电弧，使其产生的高温等离子体使被焊接材料熔化并连接在一起。
等离子弧焊接的原理包括以下几个方面：•电弧产生在等离子弧焊接过程中，通常使用直流电供电，通过正极、负极两个电极产生电弧放电。
正极电极通常为钨极，负极电极可以是钨、钼等高熔点金属。
•等离子体产生电弧放电产生的高温会使空气中的原子和分子离子化形成等离子体。
等离子体具有高温、高热量、高电导等特性。
•材料熔化和连接等离子体的高温可使被焊接材料迅速熔化。
通过控制电弧形成的热量和等离子体的速度，可使熔融材料与被焊件接触并融合在一起。
3. 设备和材料•等离子弧焊接设备–电源–控制系统–焊枪–气体供应系统•焊接材料–被焊件–焊条（焊丝）4. 焊接过程等离子弧焊接主要包括以下几个步骤：1.准备焊接材料–清洁被焊件表面，确保无杂质和油污。
–准备好所需的焊条或焊丝。
2.设置焊接参数–根据被焊件的材料和厚度，设置合适的电流和电压。
–设置气体流量和喷嘴的形状。
3.开始焊接–确保焊接区域没有杂散光线和易燃物。
–启动电源，使电极与被焊件接触，产生电弧。
4.控制焊接速度和角度–控制焊接速度，保证焊缝的均匀性。
–调整焊接角度，以获得所需的焊缝形状。
5.完成焊接–在焊接完成后，关闭电源。
–对焊缝进行清理和检查。
5. 应用领域等离子弧焊接在各个领域都有广泛应用，包括但不限于以下几个方面：•金属制造等离子弧焊接可用于焊接各种金属材料，如钢铁、铝合金、不锈钢等。
在汽车制造、造船、航空航天等领域具有重要地位。
•管道焊接等离子弧焊接可用于焊接各种管道，如石油管道、天然气管道、水管等。
它具有速度快、焊缝质量高等优点。
材料的等离子弧焊接
材料的等离子弧焊接引言等离子弧焊接是一种常用的金属焊接方法，它采用高温等离子弧作为热源，在材料表面产生高温，使材料熔化并形成焊缝。
材料的选择对等离子弧焊接的效果具有重要影响。
本文将详细介绍材料的等离子弧焊接过程以及材料选择的考虑因素。
材料的等离子弧焊接过程材料的等离子弧焊接过程通常包括以下几个步骤：1.准备工作：在进行等离子弧焊接前，需要对材料进行准备处理。
这包括清洁焊接表面，去除杂质和氧化物等。
2.设定焊接参数：根据材料的类型和厚度，需要设定适当的焊接参数。
这包括电弧电流、电弧电压、等离子气体流量等。
3.点火：在设定好焊接参数后，点火引燃等离子弧。
等离子弧将产生高温，使材料熔化。
4.焊接：将焊条或焊丝送入焊接区域，通过熔化的材料形成焊缝。
焊接过程中需要保持合适的焊接速度和焊接角度，以确保焊缝质量。
5.冷却：等离子弧焊接后，焊接部位需要进行冷却。
这可以通过在焊接过程中施加冷却剂或者自然冷却来实现。
材料选择的考虑因素在进行材料的等离子弧焊接时，需要考虑以下因素：1.材料类型：不同类型的材料对等离子弧的响应不同。
常见的等离子弧焊接材料包括钢、铝、铜等。
根据材料的特性和应用要求，选择适合的等离子弧焊接材料。
2.材料厚度：材料的厚度会影响焊接参数的设定。
较薄的材料需要较低的焊接电流和焊接速度，而较厚的材料就需要较高的焊接电流和焊接速度。
3.材料表面处理：材料的焊接表面需要进行适当的处理，以去除氧化层、油脂和杂质等。
清洁的焊接表面有利于等离子弧焊接的成功进行。
4.等离子气体选择：等离子气体在等离子弧焊接过程中起着冷却和保护焊缝的作用。
常用的等离子气体包括氩气、氩氩混合气体等。
根据材料和焊接要求选择适合的等离子气体。
结论材料的等离子弧焊接是一种常用的金属焊接方法，通过高温等离子弧使材料熔化并形成焊缝。
在进行等离子弧焊接时，需要考虑材料类型、材料厚度、材料表面处理和等离子气体选择等因素。
通过合理的材料选择和适当的焊接参数设定，可以实现高质量的等离子弧焊接。
等离子焊机使用方法
等离子焊机使用方法等离子焊机是一种常用的焊接设备，它可以通过高温等离子弧来进行金属材料的焊接，具有焊接速度快、热影响区小、焊缝质量高等优点。
在使用等离子焊机时，需要注意以下几点使用方法：1. 确认工作环境。
在使用等离子焊机之前，首先要确认工作环境是否符合安全要求。
工作场所应通风良好，避免有易燃易爆物品，确保操作人员的人身安全。
2. 检查设备。
在使用等离子焊机之前，需要对设备进行检查，确保设备完好无损。
检查焊枪、电源线、气源管路等部件是否有损坏，确认连接是否牢固可靠。
3. 调节气体流量。
等离子焊机的工作需要气体作为保护气体，一般使用氩气或氩氩混合气体。
在使用前需要根据工件材料和焊接要求调节好气体流量，保证焊接过程中有足够的保护气体。
4. 设置电流参数。
根据工件材料和厚度，需要合理设置等离子焊机的电流参数。
一般来说，焊接薄板材料时电流较小，焊接厚板材料时电流较大，需要根据实际情况进行调节。
5. 焊接操作。
在进行焊接操作时，需要注意保持焊枪与工件的垂直角度，保持适当的焊接速度和移动轨迹，确保焊接质量。
同时，需要注意保护好自己的眼睛和皮肤，避免受到弧光和热辐射的伤害。
6. 检查焊接质量。
焊接完成后，需要对焊接质量进行检查。
检查焊缝是否均匀、牢固，是否有气孔、裂纹等缺陷，确保焊接质量符合要求。
7. 关闭设备。
在使用完等离子焊机后，需要及时关闭设备，切断电源和气源，清理好工作场所，将设备放置在安全的位置，做好设备的保养和维护工作。
总结，等离子焊机是一种高效、精密的焊接设备，使用时需要注意安全和操作规范，合理调节焊接参数，确保焊接质量。
只有正确掌握使用方法，才能更好地发挥等离子焊机的作用，提高焊接效率和质量。
(完整版)等离子焊接理论、操作与故障处理
一、等离子弧焊接方法及工艺特点1.等离子焊接原理等离子态是除固态、液态、气态之外的第四种物质存在形态。
等离子焊接是从钨级氩弧焊的基础上发展起来的一种高能焊接方法。
钨级氩弧焊是自由电弧，而等离子电弧是压缩电弧。
等离子弧是离子气被电离产生高温离子化气体，并经过水冷喷嘴，受到压缩，从而导致电弧的截面积变小，电流密度增大，电弧温度增高。
等离子电弧能量密度可达10５-10６W/cm２，比自由电弧（约10５W/cm２以下）高，其温度可达18000-24000K，也高于自由电弧（5000-8000K）很多。
因此，等离子电弧挺度比自由电弧好，指向性好，喷射有力，熔透能力强，可比自由电弧一次焊透更厚的金属。
因此，等离子电弧焊接与电子束（能量密度105W/mm2）、激光束（能量密度105W/mm2）焊接一同被称为高能密度焊接。
等离子焊接示意图如下图：等离子焊接原理示意图2.等离子电弧的种类等离子电弧主要分为三种类型：◆非转移型等离子电弧主要用于非金属材料的焊接。
◆转移型等离子电弧主要用于金属材料的焊接。
◆联合型等离子电弧主要用于微束等离子的焊接。
3.等离子基本焊接方法按焊缝成型原理，等离子焊接有两种基本的焊接方法：熔透型和小孔型等离子焊接。
◆熔透型等离子焊接在焊接过程中离子气较小，弧柱的压缩程度较弱，只熔透工件，但不产生小孔效应的等离子焊接方法。
其焊缝成型原理与氩弧焊类似，主要用于薄板焊接及厚板多层焊。
◆小孔型等离子焊接利用小孔效应实现等离子弧焊接的方法称为小孔型等离子焊接。
由于等离子具有能量集中﹑电弧力强的特点，在适当的参数条件下，等离子弧可以直接穿透被焊工件，形成一个贯穿工件厚度方向的小孔，小孔周围的液体金属在电弧力﹑液态金属表面张力以及重力下保持平衡，随着等离子弧在焊接方向移动，熔化金属沿着等离子弧周围熔池壁向熔池后方流动，并逐渐凝固形成焊逢，小孔也跟着等离子弧向前移动，如下图所示。
小孔效应示意图小孔效应的优点在于可以单道焊接厚板，一次焊透双面成型。
等离子焊接工艺
等离子焊接工艺(1)焊接电流焊接电流是根据板厚或熔透要求来选定。
焊接电流过小，难于形成小孔效应：焊接电流增大，等离子弧穿透能力增大，但电流过大会造成熔池金属因小孔直径过大而坠落，难以形成合格焊缝，甚至引起双弧，损伤喷嘴并破坏焊接过程的稳定性。
因此，在喷嘴结构确定后，为了获得稳定的小孔焊接过程，焊接电流只能在某一个合适的范围内选择，而且这个范围与离子气的流量有关。
(2)焊接速度焊接速度应根据等离子气流量及焊接电流来选择。
其他条件一定时，如果焊接速度增大，焊接热输入减小，小孔直径随之减小，直至消失，失去小孔效应。
如果焊接速度太低，母材过热，小孔扩大，熔池金属容易坠落，甚至造成焊缝凹陷、熔池泄漏现象。
因此，焊接速度、离子气流量及焊接电流等这三个工艺参数应相互匹配。
(3)喷嘴离工件的距离·喷嘴离工件的距离过大，熔透能力降低：距离过小，易造成喷嘴被飞溅物堵塞，破坏喷嘴正常工作。
喷嘴离工件的距离一般取3～8mm。
与钨极氩弧焊相比，喷嘴距离变化对焊接质量的影响不太敏感。
(4)等离于气及流量等离子气及保护气体通常根据被焊金属及电流大小来选择。
大电流等离子弧焊接时，等离子气及保护气体通常采取相同的气体，否则电弧的稳定性将变差。
小电流等离子弧焊接通常采用纯氩气作等离子气。
这是因为氧气的电离电压较低，可保证电弧引燃容易。
离子气流量决定了等离子流力和熔透能力。
等离子气的流量越大，熔透能力越大。
但等离子气流量过大会使小孔直径过大而不能保证焊缝成形。
因此，应根据喷嘴直径、等离子气的种类、焊接电流及焊接速度选择适当的离子气流量。
利用熔人法焊接时，应适当降低等离子气流量，以减小等离子流力。
保护气体流量应根据焊接电流及等离子气流量来选择。
在一定的离子气流量下，保护气体流量太大，会导致气流的紊乱，影响电弧稳定性和保护效果。
而保护气体流量太小，保护效果也不好，因此，保护气体流量应与等离子气流量保持适当的比例。
小孔型焊接保护气体流量一般在15～30L／min范围内。
等离子弧焊接的特点
等离子弧焊接的特点
等离子弧焊接是一种常用的金属焊接方法，具有许多特点。
首先，等离子弧焊接可以适用于各种金属材料的焊接，包括钢、不锈钢、铝等。
这意味着无论是焊接薄板材还是厚板材，等离子弧焊接都可以胜任，具有广泛的应用范围。
其次，等离子弧焊接具有高能量密度和热浸入深度的特点。
等离子弧发射出的高温等离子体能够迅速加热工件表面，使金属迅速熔化并形成焊缝。
由于等离子弧的高能量密度，焊接过程中的热浸入深度较大，可以获得较深且较窄的焊缝，焊接强度高。
另外，等离子弧焊接具有稳定的弧焰和良好的电弧调节性能。
等离子弧具有高频和恒流等特点，能够在较宽的电弧电流范围下工作。
这种稳定的弧焰可以保证焊接过程中的电弧稳定，消除电弧飞溅和焊接质量不稳定的问题。
此外，等离子弧焊接还具有较少的气体污染和较小的变形。
等离子弧焊接使用惰性气体作为保护气体，如氩气，不会与金属发生任何反应，因此对金属的污染较少。
同时，等离子弧焊接的焊接速度快，热输入量较少，可以减小焊接时的变形。
另外，等离子弧焊接还具有操作简便和焊接质量可靠的特点。
相对于其他金属焊接方法，等离子弧焊接不需要庞大的设备和复杂的操作过程，操作简单方便。
而且，等离子弧焊接焊接质量可靠，焊接接头强度高，焊缝质量好，能够满足各种工程项目的需求。
综上所述，等离子弧焊接具有适用广泛、高能量密度、热浸入深度大、稳定的弧焰、较少的气体污染、较小的变形、操作简便和焊接质量可靠等特点。
这些特点使得等离子弧焊接成为了许多金属焊接工程的首选方法。
等离子电焊机工作原理
等离子电焊机工作原理
等离子电焊机是一种利用高温等离子体实现金属焊接的设备。
其工作原理主要包括以下几个方面：
1. 电流产生：等离子电焊机通过外接电源提供直流电流或交流电流。
直流电流通常用于焊接不锈钢、铝合金等材料，而交流电流则常用于焊接碳钢等材料。
2. 弧击发：电流进入电焊机后，将通过电子元件进行整流、滤波等处理，然后被送至电焊枪头。
在电焊枪头的电极间会产生电弧，并随着接触面积增大而逐渐形成等离子弧。
3. 等离子状态：在电弧中，高温和高能量的电流将气体或蒸汽分子激发，使其电离形成等离子体。
等离子体的温度可达数千摄氏度，它同时也是焊接时所产生的主要热源。
4. 金属焊接：当等离子弧接触到金属工件时，其高温使金属迅速熔化，并形成熔池。
在电焊机中，焊丝或焊条会源源不断地被供给，并通过电弧的熔池热量将其熔化，然后与工件熔池融合，形成均匀的焊接缝。
5. 气体保护：等离子电焊机还通过在焊接过程中送入保护性气体，如氩气或二氧化碳，来防止熔池被空气中的氧气污染。
这种保护气体可以有效地防止氧化和其他杂质的形成，保证焊缝的质量。
通过上述工作原理，等离子电焊机能够高效地进行焊接工作，并广泛应用于制造业、建筑业以及汽车等领域。
等离子弧焊的基本方法
等离子弧焊的基本方法等离子弧焊是一种常用的焊接方法，广泛应用于金属制品的制造和维修领域。
它以其高效、高质量的焊接结果而受到广泛赞誉。
本文将介绍等离子弧焊的基本方法，包括设备和操作步骤。
一、设备等离子弧焊需要以下设备：1. 焊接机：等离子弧焊常用的焊接机有直流等离子弧焊机和交流等离子弧焊机。
直流等离子弧焊机适用于焊接不锈钢、铝合金等材料，而交流等离子弧焊机则适用于焊接碳钢等材料。
2. 焊枪：焊枪是进行焊接操作的工具，通过控制电流和气体流量来实现焊接过程中的熔化和填充。
3. 气体供应系统：等离子弧焊需要使用惰性气体，常见的有氩气和氩气混合气体，用于保护焊接区域，防止氧气和水蒸气的污染。
4. 辅助设备：包括电源线、气管、冷却系统等。
二、操作步骤1. 准备工作：将焊接机和气体供应系统连接好，并确保电源和气源的正常供应。
检查焊枪和电缆是否完好，以及气体管路是否畅通。
2. 清洁工作：将待焊接的金属表面进行清洁，去除表面的油污、氧化物等杂质，以确保焊接接头的质量。
3. 调整焊接参数：根据焊接材料的种类和厚度，调整焊接机的电流和气体流量。
一般来说，电流越大，焊接速度越快，但过大的电流可能导致熔洞过深；气体流量的调整应根据焊接材料和焊接位置的不同进行合理设置，以保证焊接质量。
4. 进行焊接：将焊枪对准焊接接头，触发开关开始焊接。
在焊接过程中，焊枪应保持与焊接接头的距离适当，通常为2-5毫米。
焊接速度应均匀，保持一定的稳定性，以免焊接接头出现焊缝不均匀的情况。
5. 焊后处理：焊接完成后，及时关闭焊机和气源，并进行焊后处理。
包括清理焊渣、修整焊缝等工作，以保证焊接接头的质量。
三、注意事项1. 安全第一：在进行等离子弧焊时，应注意个人防护，佩戴焊接手套、护目镜等防护装备，以避免受伤。
2. 保持通风：等离子弧焊过程中会产生大量的烟雾和有害气体，应保持通风良好的工作环境，以确保操作人员的健康。
3. 选择合适的材料：不同的材料适合不同的焊接方法，选择合适的材料可以提高焊接质量。
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材料的等离子弧焊接
穿孔型等离子弧焊接最适于焊接厚度3～8mm不锈钢、厚度12mm以下钛合金、板厚2～6mm低碳或低合金结构钢以及铜、黄铜、镍及镍合金的对接焊缝。
这一厚
度范围内可不开坡口，不加填充金属，不用衬垫的条件下实现单面焊双面成形。
厚度大于上述范围时可采用V形坡口多层焊。
1 高温合金的等离子弧焊接
用等离子弧焊焊接固溶强化和Al、Ti含量较低的时效强化高温合金时，可以填充焊丝也可以不加焊丝，均可以获得良好质量的焊缝。
一般厚板采用小孔型等离子弧焊，薄板采用熔透型等离子弧焊，箔材用微束等离子弧焊。
焊接电源采用陡降外特性的直流正极性，高频引弧，焊枪的加工和装配要求精度较高，并有很高的同心度。
等离子气流和焊接电流均要求能递增和衰减控制。
焊接时，采用氩和氩中加适量氢气作为保护气体和等离子气体，加入氢气可以使电弧功率增加，提高焊接速度。
氢气加入量一般在5％左右，要求不大于15％。
焊接时是否采用填充焊丝根据需要确定。
选用填充焊丝的牌号与钨极惰性气体保护焊的选用原则相同。
高温合金等离子弧焊的工艺参数与焊接奥氏体不锈钢的基本相同，应注意控制焊接热输入。
在焊接过程中应控制焊接速度，速度过快会产生气孔，还应注意电极与压缩喷嘴的同心度。
高温合金等离子弧焊接接头力学性能较高，接头强度系数一般大于90％。
2.铝及铝合金的等离子弧焊接
等离子弧是以钨极作为电极，等离子弧为热源的熔焊方法。
焊接铝合金时，采用直流反接或交流。
铝及铝合金交流等离子弧焊接多采用矩形波交流焊接电源，用氩气作为等离子气和保护气体。
对于纯铝、防锈铝，采用等离子弧焊，焊接性良好；硬铝的等离子弧焊接性尚可。
为了获得高质量的焊缝应注意以下几点。
a.焊前要加强对焊件、焊丝的清理，防止氢溶人产生气孔，还应加强对焊缝和焊丝的保护。
b．交流等离子弧焊的许用等离子气流量较小，流量稍大，等离子弧的吹力过大，铝的液态金属被向上吹起，形成凸凹不平或不连续的凸峰状焊缝。
为了加强钨极的冷却效果，可以适当加大喷嘴孔径或选用多孔型喷嘴。
c．当板厚大于6mm时，要求焊前预热100--200℃。
板厚较大时用氦作等离子气或保护气，可增加熔深或提高效率。
d．需用的垫板和压板最好用导热性不好的材料制造(如不锈钢)。
垫板上加工出深度lmm、宽度20～40mm的凹槽，以使待焊铝板坡口近处不与垫板接触，
防止散热过快。
e. 板厚不大于lOmm时，在对接的坡口上海间隔150mm点固焊一点；板厚大于l0mm时，每间隔300mm点固焊一点。
点固焊采用与正常焊接相同的电流。
f. 进行多道焊时，焊完前一道焊道后应用钢丝或铜丝刷清理焊道表面至露出纯净的铝表面为止。
3 钛及钛合金的等离子弧焊接
等离子弧焊能量密度高、线能量大、效率高。
厚度2．5～15mm的钛及钛合
金板材采用"小孔型"方法可一次焊透，并可有效地防止产生气孔，"熔透型"方法适于各种板厚，但一次焊透的厚度较小，3mm以上一般需开坡口。
钛的弹性模量仅相当于铁的1／2，因此在应力相同的条件下，钛及钛合金焊接接头将发生比较显著的变形。
等离子弧的能量密度介于钨极氩弧和电子束之间，用等离子弧焊接钛及钛合金时，热影响区较窄，焊接变形也较易控制。
目前微束等离子弧焊已经成功地应用于薄板的焊接。
采用3～10A的焊接电流可以焊接厚度为0.08～0.6mm的板材。
由于液态钛的密度较小，表面张力较大，利用等离子弧的小孔效应可以单道焊接厚度较大的钛和钛合金，保证不致发生熔池坍塌，焊缝成形良好。
通常单道钨极氩弧焊时工件的最大厚度不超过3mm，并且因为钨极距离熔池较近，可能发生钨极熔蚀，使焊缝渗入钨夹杂物。
等离子弧焊接时，不开坡口就可焊透厚度达15mm的接头，不可能出现焊缝渗钨现象。
焊接航天工程中应用的TC4钛合金高压气瓶的研究结果表明，等离子弧焊接头强度与氩弧焊相当，强度系数均为90％，但塑性指标比氩弧焊接头高，可达到母材的75％。
根据30万吨合成氨成套设备的生产经验，用等离子弧焊接厚度10mm的TAl工业纯钛板材，生产率可比钨极氩弧焊提高5～6倍，对操作的熟练程度要求也较低。
纯钛等离子弧焊的气体保护方式与钨极氩弧焊相似，可采用氩弧焊拖罩，但随着板厚的增加、焊速的提高，拖罩要加长，使处于350℃以上的金属得到良好保护。
背面垫板上的沟槽尺寸一般宽度和深度各为 2.0～3.0mm，同时背面保护气体的流量也要增加。
厚度15mm以上的钛板焊接时，开6～8mm钝边的V形或U
形坡口，用"小孔型"等离子弧焊封底，然后用"熔透型"等离子弧填满坡口。
用等离子弧封底可以减少焊道层数，减少填丝量和焊接角变形，提高生产率。
"熔透型"多用于厚度3mm以下薄件的焊接，比钨极氩弧焊容易保证焊接质量。
4 银与铂的微束等离子弧焊接
银与铂都属于贵金属，价格昂贵。
银与铂可制成板材、带材、线材等常用于微电子,仪器仪表、医药等特殊产品或军工产品。
银与铂电子器件的微束等离子弧接的工艺要点如下：
a．焊前将银与铂的接头处清理干净；
b．将两种金属预热到400～500℃，
c. 采用微束脉冲等离子弧，维弧电流为24A；
d．保护气体流量为6L/min，离子气流量为0.5L/min。